К сердечной ране подорожник не приложишь…

Врачи придумали, как спасти пациентов с ишемическим поражением сердца и сосудов, наступающим после обширных инфарктов, без трансплантации органа. Они создали тканеинженерные «заплатки», которые заселяют живыми клетками сердца и пересаживают больному. Здоровые ткани постепенно замещают собой патологические. Ученые Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова совместно с Московским институтом электротехники (МИЭТ) провели первую стадию доклинических испытаний.

Так называемые заплатки представляют собой тканеинженерные конструкции в виде тонких гибких пластин, которые состоят из матрикса (подложки) и собственных клеток пациента. Их форму заранее моделируют на компьютере с помощью специальной программы, которая также разработана в Сеченовском университете. Очертания конструкции в точности соответствуют поврежденным в результате инфаркта тканям сердца, которые нужно заменить. Затем полученные заготовки заселяют клетками сердца, которые в течение определенного срока «растут» в биореакторах. После этого пациента готовят к операции, в ходе которой пересаживают ему заготовки. Ученые уверены, что такая методика позволит перенесшим обширный инфаркт пациентам избежать трансплантации сердца.

Саму «заплатку» печатают на уникальном, разработанном в МИЭТ биопринтере, который выпаривает необходимую заготовку из суспензии клеток. Конструкция получается трехуровневой: в ней присутствуют альбуминовый, хитозановый и коллагеновый слои, каждый из которых совместим с определенным типом тканей сердца.

— Наша «заплатка» имитирует трехмерную структуру мышечного органа, — рассказал «Известиям»  заведующий лабораторией биомедицинских нанотехнологий Сеченовского университета Александр Герасименко. — Внутренний слой — эндокард (оболочка, выстилающая сердечные камеры), миокард (средний мышечный слой) и перикард (внешняя оболочка). Эндокард контактирует с кровью и венами, мы имитируем его слоем белка альбумина. Благодаря этому эритроциты не разрушаются при контакте с ним в отличие от синтетических конструкций. Коллаген имитирует средний слой — миокард. А хитозан — перикард.

Такая трехмерная конструкция позволяет добиться того, что внутрь «заплатки» прорастают сосуды. А матрикс биодеградирует в течение четырех месяцев. Врачи уверены, что новая методика позволит спасти людей с обширным некрозом тканей сердца от пересадки, а также помочь тем, кто пережил удаление аневризмы сосудов.

По мнению экспертов, данный метод найдет широкое применение в современной кардиохирургии и трансплантологии, что непременно приведет к улучшению не только качества жизни, но и показателей выживаемости пациентов с различной патологией сердца.

Однако предстоит преодолеть еще много сложностей для того, чтобы такие операции проходили успешно, уверен профессор, заведующий лабораторией биофизики возбудимых систем МФТИ Константин Агладзе.

— Матрикс-подложка для выращивания кардиомиоцитов должна быть очень тонкой, не более 100 микрон, чтобы не нарушить метаболический обмен и снабжение кислородом в клетках. Кардиомиоциты очень чувствительны к гипоксии, а прорастание сосудов — медленный процесс, он может занять дни или даже недели, — отметил специалист.

Трехмерные тканеинженерные конструкции, восстанавливающие ткани сердца, сейчас испытывают на животных — кроликах и крысах. Первая стадия доклиники завершится в октябре нынешнего года.